[發明專利]變換域通信系統及其實現方法

有效

• 申請號: 201210076229.4
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN102647390A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 胡蘇;畢國安;李少謙
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L27/32
• 分類號: H04L27/32
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 周永宏

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種變換域通信系統及其實現方法。

背景技術

在變換域通信系統(Transform?Domain?Communication?System，TDCS)中，為了充分利用空閑的頻譜資源，TDCS系統把空閑頻段分解為一系列獨立頻譜，結合隨機相位生成模塊，產生TDCS系統基本調制波形，通過圓周循環調制(Circular?Cyclic?Shift?Keying，CCSK)生成最終的發送信號。通過上述方式，發送信號具有類似于噪聲的統計特性，因此具有較低的檢測概率(主要針對非授權用戶)。這種方案的缺點在于：現有的TDCS系統通過CCSK調制的圓周循環偏移量來表示傳輸的數據，例如CCSK調制有M種不同偏移量數值，則基于該調制方式的發送符號所能攜帶的最大信息比特數為log₂(M)。因此基于CCSK調制方式的TDCS系統的頻譜利用率較低。因此在有限的空閑頻段中，TDCS系統不能傳輸大量數據，限制了其在實際系統中的應用場景，目前僅用于低速數據傳輸鏈路。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的TDCS系統頻譜利用率低的問題，提出了一種變換域通信系統。

本發明的技術方案是：一種變換域通信系統，發射端包括用于生成頻譜隨機相位序列的第一隨機相位頻譜序列生成模塊、第一傅里葉逆變換模塊、第一CCSK調制模塊、第二CCSK調制模塊、第一虛數乘法器模塊和支路信號疊加模塊，其中，

所述的第一傅里葉逆變換模塊用于對第一隨機相位頻譜序列生成模塊生成的頻譜隨機相位序列進行傅里葉逆變換；

所述的第一CCSK調制模塊用于對第一傅里葉逆變換模塊輸出的基礎調制波形進行圓周循環調制，利用圓周循環的偏移量加載有用數據信息；

所述的第一虛數乘法器模塊用于對第一傅里葉逆變換模塊輸出的數據乘以虛數符號；

所述的第二CCSK調制模塊用于對虛數乘法器模塊的輸出數據進行圓周循環調制，利用圓周循環的偏移量加載有用數據信息；

所述的支路信號疊加模塊用于將第一CCSK調制模塊和第二CCSK調制模塊調制后的波形進行疊加，最后將疊加后的波形進行發射。

作為一種優選方案，所述變換域通信系統的接收端包括：用于生成頻譜隨機相位序列的第二隨機相位頻譜序列生成模塊、信號共軛模塊、傅里葉變換模塊、第一乘法器模塊、第二傅里葉逆變換模塊、提取實數數據模塊、提取虛數數據模塊、第一峰值搜尋模塊和第二峰值搜尋模塊，其中，

所述的信號共軛模塊用于對第二隨機相位頻譜序列生成模塊生成的頻譜隨機相位序列進行共軛運算；

所述的傅里葉變換模塊用于對接收天線接收的信號進行傅里葉變換；

所述的第一乘法器模塊用于信號共軛模塊的輸出數據與傅里葉變換模塊的輸出數據進行相乘運算；

所述的第二傅里葉逆變換模塊用于第一乘法器模塊的輸出數據進行傅里葉逆變換；

所述的提取實數數據模塊用于提取第二傅里葉逆變換模塊輸出數據中的實數部分數據；

所述的提取虛數數據模塊用于提取第二傅里葉逆變換模塊輸出數據中的虛數部分數據；

所述的第一峰值搜尋模塊用于在提取實數數據模塊的輸出數據中搜尋峰值位置，得到第一解調數據流；

所述的第二峰值搜尋模塊用于在提取虛數數據模塊的輸出數據中搜尋峰值位置，得到第二解調數據流。

為了解決上述問題，本發明還提出了一種變換域通信系統的實現方法，在所述變換域通信系統發射端包括如下步驟：

S110.根據外部環境的電磁特性，檢測所有頻譜區域的頻譜特征，將所得的頻譜特征與預設定的頻譜門限相比較，產生用于描述空閑頻譜和已占用頻譜的頻譜序列；

S120.利用隨機序列發生器產生隨機比特序列，然后根據所述變換域通信系統的相位映射圖表，產生相應的隨機相位序列；

S130.將步驟S110產生的頻譜序列與步驟S120產生的隨機相位序列進行逐元素乘法運算，得到隨機相位頻譜序列；

S140.將步驟S130輸出的隨機相位頻譜序列，通過傅里葉逆變換，形成隨機相位頻譜序列對應的基礎調制波形；然后將基礎調制波形并行輸出到兩個支路；

S150.將步驟S140輸出的一個支路的基礎調制波形，通過CCSK調制用以傳輸第一輸入數據流；

S160.將步驟S140輸出的另一個支路的基礎調制波形，先乘以虛數符號j，然后通過CCSK調制用以傳輸第二輸入數據流；